Инвариантные классификаторы состояний рельсовых линий для систем интервального управления движением поездов

• Автор: Тарасов, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 342 с. : ил.

1.1. Анализ причин отказов существующих классификаторов состояний рельсовых линий.

1.2. Дестабилизирующие воздействия в рельсовых линиях

1.3. Методика определения первичных параметров

рельсовой линии.

1.4. Способы повышения эксплуатационной надежности

рельсовых цепей

1.5. Совершенствование методов классификации состояний

рельсовых линий

1.6. Принципы построения и структура многоканальных классификаторов состояний рельсовых линий.
1.7. Принцип построения и структура распознающих классификаторов состояний рельсовых линий.

Выводы по главе

Глава 2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ
2.1. Рельсовая цепь и ее компоненты
2.2. Матрица параметров несимметричной трехпроводной рельсовой линии в нормальном режиме.
2.3. Матрица параметров несимметричной фехпроводной рельсовой линии в шунтовом режиме.
2.4. Матрица параметров несимметричной трехпроводной рельсовой линии в контрольном режиме
2.5. Методика определения параметров дроссель трансформаторов 8
2.6. Анализ изменения электрических нарамефов рельсового многополюсника рельсовых цепей.
Выводы по главе 2.
Глава 3 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНВАРИАНТНОСТИ В МНОГОКАНАЛЬНЫХ КЛАССИФИКАТОРАХ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ
3.1. Реализация принципа многоканальности в задачах классификации состояний рельсовых линий
3.2. Принцип реализации инвариантности по отношению к распределенным возмущениям
3.3. Структурные схемы многоканальных инвариантных классификаторов состояний рельсовых линий
3.4. Синтез многоканального классификатора состояний рельсовых линий
3.5. Результаты синтеза двухканалыюго инвариантного классификатора состояний рельсовой линии
Выводы но главе
Глава 4 РАСПОЗНАЮЩИЕ КЛАССИФИКАТОРЫ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ
4.1. Задачи формирования пространства признаков
4.2. Методика анализа информативности образов с учетом распознающих 4 свойств классификатора.
4.3. Определение вида решающей функции классификатора
4.4. Сравнительный анализ качества разделения классов решающими функциями разного вида.
4.5. Синтез распознающего классификатора состояний РЛ
4.6. Результаты синтеза распознающего классификатора состояний
4.7. Анализ чувствительности решающих функций классификаторов состояний рельсовых линий
Выводы по главе
Глава 5. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ КЛАССИФИКАТОРОВ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ
5.1. Общие требования обеспечения безопасности функционирования классификаторов состояний рельсовых линий.
5.2. Технологический цикл проектирования и технической реализации классификаторов состояний рельсовых линий.
5.3. Основные принципы технической реализации классификаторов состояний рельсовых линий.
5.4. Микропроцессорный распознающий классификатор состояний рельсовых линий.
5.5. Двухканальный классификатор состояний рельсовых линий.
5.6. Техническая реализация микропроцессорных решающих устройств классификаторов.
5.7. Техническая реализация устройств безопасного сопряжения решающего устройства с рельсовой линией.
5.8. Классификатор состояний с компаундирующим звеном на входе рельсовой линии.
Выводы по главе
Заключение.
Список использованных источников


При эксплуатации рельсовых цепей важное значение имеет прогнозирование их работоспособности на основе обработки данных о изменении проводимости изоляции за определенный период времени. С целью определения сезонных изменений первичных параметров РЛ были проведены экспериментальные исследования, заключающиеся в измерении амплитуды напряжения на путевом приемнике в течение зимневесеннего периода. Измерения напряжения проводились ежедневно в определенное время суток в течение 8 дней с помощью автоматического вольтметрарегистратора на базе персонального компьютера с платой многоканального аналогоцифрового интерфейса Ь5. Обработка полученных данных произведена программой ЕХР в среде Ма1йсас1 приложение 1. В программе предусмотрено использование двух способов фильтрации аддитивных помех, реализующих методы рщрессионного и спектрагьного анализа, которые представлены на рис. Особенностью второго способа является регулируемое подавление высших гармоник с помощью цифрового фильтра, реализующего алгоритм быстрого преобразования Фурье. Программой определялась максимальная скорость изменения выходного напряжения ир тах и соответствующий этому момент времени Тт. Сглаживание отсчетов напряжения многочленом пятого порялка и тригонометрическим рядом с подавлением высших гармоник. Рис. Результаты. Максимальная скорость изменения амплитуды напряжения равна иртах 0. Всут. Тт . Сезонные изменения проводимости изоляции приводят к изменению напряжения на путевом приемнике, которые можно оценить амплитудой первой гармоники. В результате анализа спектра полученной реализации экспериментальных данных установлено, что амплитуда первой гармоники равна 0, В. Проводимость изоляции рельсовой линии существенно зависит от проводимости шпал и балластного материала. Загрязнители балласта наиболее опасны из них соли аккумулируются по всему сечению балласта с преимущественным сосредоточением их около шпал, что понижает фильтрующие свойства балласта и повышает его влагосодержание. Этому процессу способствуют динамические нагрузки на шпалу, при которых она, деформируясь, работает как насос. Сопротивление шпалы, проработавшей в засоленном балласте свыше трех лет, практически не может быть восстановлен до нормы, ее необходимо удалять. Однако для этого потребовалось бы заменить на этих участках новыми около трех миллионов шпал, что обошлось бы более чем в млн. Учитывая огромные затраты и дефицит шпал, это решение следует считать нереальным. Анализ, проведенный рядом авторов , , показал, что проводимость изоляции в течение лет возрастает линейно, а затем скорость увеличения проводимости падает. Относительная стабилизация скорости изменения проводимости изоляции объясняется тем, что пустоты в балластном слое с течением времени заполняются засорителем. Лежащий на поверхности засоритель зимой при очистке пути частично удаляется вместе со снегом, а летом удаляется дождевыми потоками. Наступает некоторое равновесие между интенсивностью засорения и удаления, следовательно относительная стабилизация величины удельной проводимости изоляции. ВНИИЖТом проведены экспериментальные исследования по очистке верхнего строения пути от загрязнителей и полного удаления солей. Для этих целей использована рельсоочиститсльная машина РОМ3. Водяные струи под давлением 0 атм. После такой обработки проводимость изоляции рельсовой линии уменьшилась примерно в 2 раза. Данное мероприятие изза большой трудоемкости, невысокой производительности и небольшой скорости очистки следует считать неприемлемым на магистральном транспорте. Тем более, что величина удельной проводимости изоляции уменьшается лишь в два раза. Следующим способом, позволяющим выправить положение с проводимостью изоляции, следует считать производство капитального ремонта. Данный способ позволяет полностью решить проблему проводимости на незасоленных участках, но на участках с большим объемом перевозок сыпучих материалов, на участках с солончаковой почвой и заносящихся песком малоэффективен. В то же время, производить капитальный ремонт, стоимость которог о составляет около 0 млн.